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  <title>2.1 寄存器组 | 土逗牛肉</title>
  








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                2015-04-01
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        <p>&#8195;&#8195;计算机的硬件资源是用汇编语言编程所必须要了解的重要内容，因为汇编语言允许、也需要程序员直接使用这些硬件资源，只有这样才能编写出高效的目标代码。</p>
<p>&#8195;&#8195;在汇编语言中，需要访问的硬件资源主要有：CPU内部资源、存储器和I/O端口。本章将着重讲解CPU内部寄存器的命名、功能及其常见的用途，还要介绍存储器的分段管理模式、存储单元地址的表示法以及其物理地址的形成方式。</p>
<hr>
<h2 id="2-1-寄存器组"><a href="#2-1-寄存器组" class="headerlink" title="2.1 寄存器组"></a>2.1 寄存器组</h2><p>&#8195;&#8195;寄存器是CPU内部重要的数据存储资源，汇编程序员能直接使用的硬件资源之一。由于寄存器的存取速度比内存快，所以，在用汇编语言编写程序时，要尽可能充分利用寄存器的存储功能。</p>
<p>&#8195;&#8195;寄存器一般用来保存程序的中间结果，为随后的指令快速提供操作数，从而避免把中间结果存入内存，再读取内存的操作。在高级语言(如：C/C++语言)中，也有定义变量为寄存器类型的，这就是提高寄存器利用率的一种可行的方法。</p>
<p>&#8195;&#8195;另外，由于寄存器的个数和容量都有限，不可能把所有中间结果都存储在寄存器中，所以，要对寄存器进行适当的调度。根据指令的要求，如何安排适当的寄存器，避免操作数过多的传送操作是一项细致而又周密的工作。有关“寄存器的分配策略”在后续课程《编译原理》中会有详细的介绍。</p>
<p>&#8195;&#8195;由于16位/32位CPU是微机CPU的两个重要代表，所以，在此只介绍它们内部寄存器的名称及其主要功能。</p>
<h3 id="2-1-1-寄存器组"><a href="#2-1-1-寄存器组" class="headerlink" title="2.1.1 寄存器组"></a>2.1.1 寄存器组</h3><h4 id="1、-16位寄存器组"><a href="#1、-16位寄存器组" class="headerlink" title="1、 16位寄存器组"></a>1、 16位寄存器组</h4><ol>
<li>16位CPU所含有的寄存器有(见图2.1中16位寄存器部分)：</li>
<li>4个数据寄存器(AX、BX、CX和DX)</li>
<li>2个变址和指针寄存器(SI和DI)</li>
<li>2个指针寄存器(SP和BP)</li>
<li>4个段寄存器(ES、CS、SS和DS)</li>
<li>1个指令指针寄存器(IP)</li>
<li>1个标志寄存器(Flags)</li>
</ol>
<h4 id="2、-32位寄存器组"><a href="#2、-32位寄存器组" class="headerlink" title="2、 32位寄存器组"></a>2、 32位寄存器组</h4><p>&#8195;&#8195;2位CPU除了包含了先前CPU的所有寄存器，并把通用寄存器、指令指针和标志寄存器从16位扩充成32位之外，还增加了2个16位的段寄存器：FS和GS。<br>32位CPU所含有的寄存器有(见图2.1中的寄存器)：</p>
<ol>
<li>4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)</li>
<li>2个变址和指针寄存器(ESI和EDI)</li>
<li>2个指针寄存器(ESP和EBP)</li>
<li>6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)</li>
<li>1个指令指针寄存器(EIP)</li>
<li>1个标志寄存器(EFlags)</li>
</ol>
<p><strong>图2.1 CPU寄存器组的示意图</strong></p>
<p><img src="http://www.iteedu.com/plang/asm/asmhbyychxshj/images/2-1-1_clip_image001.gif" alt><br><img src="http://www.iteedu.com/plang/asm/asmhbyychxshj/images/2-1-1_clip_image002.gif" alt><br><img src="http://www.iteedu.com/plang/asm/asmhbyychxshj/images/2-1-1_clip_image003.gif" alt></p>
<h3 id="2-1-2、通用寄存器的作用"><a href="#2-1-2、通用寄存器的作用" class="headerlink" title="2.1.2、通用寄存器的作用"></a>2.1.2、通用寄存器的作用</h3><p>&#8195;&#8195;通用寄存器可用于传送和暂存数据，也可参与算术逻辑运算，并保存运算结果。除此之外，它们还各自具有一些特殊功能。汇编语言程序员必须熟悉每个寄存器的一般用途和特殊用途，只有这样，才能在程序中做到正确、合理地使用它们。</p>
<table><tr><td colspan="2"><br>寄存器的分类 </td><td>寄存器</td><td>主　要　用　途</td></tr><tr><td rowspan="11">通 <br>用<br>寄 <br>存 <br>器 </td><td rowspan="7"><p>数据 <br><br>寄存器 </p></td><td>AX</td><td>乘、除运算，字的输入输出，中间结果的缓存</td></tr><tr><td>AL</td><td>字节的乘、除运算，字节的输入输出，十进制算术运算</td></tr><tr><td>AH</td><td>字节的乘、除运算，存放中断的功能号</td></tr><tr><td>BX</td><td>存储器指针</td></tr><tr><td>CX</td><td>串操作、循环控制的计数器</td></tr><tr><td>CL</td><td>移位操作的计数器</td></tr><tr><td>DX</td><td>字的乘、除运算，间接的输入输出</td></tr><tr><td rowspan="2"><p>变址<br>寄存器 </p></td><td>SI</td><td>存储器指针、串指令中的源操作数指针</td></tr><tr><td>DI</td><td>存储器指针、串指令中的目的操作数指针</td></tr><tr><td rowspan="2"><p>变址<br>寄存器 </p></td><td>BP</td><td>存储器指针、存取堆栈的指针</td></tr><tr><td>SP</td><td>堆栈的栈顶指针</td></tr><tr><td colspan="2" valign="top"><p>指令指针</p></td><td>IP/EIP</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td colspan="2" valign="top"><p>标志位寄存器</p></td><td>Flag/EFlag</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td rowspan="6"><p>32位 <br>CPU的<br>段寄存器 </p></td><td rowspan="4"><p>16位CPU的 <br>段寄存器 </p></td><td>ES</td><td>&nbsp;附加段寄存器</td></tr><tr><td>CS</td><td>&nbsp;代码段寄存器</td></tr><tr><td>SS</td><td>&nbsp;堆栈段寄存器</td></tr><tr><td>DS</td><td>&nbsp;数据段寄存器</td></tr><tr><td rowspan="2"><p>新增加的<br>段寄存器 </p></td><td>FS</td><td>&nbsp;附加段寄存器</td></tr><tr><td>GS</td><td>&nbsp;附加段寄存器</td></tr></table>

<h3 id="2-1-3、专用寄存器的作用"><a href="#2-1-3、专用寄存器的作用" class="headerlink" title="2.1.3、专用寄存器的作用"></a>2.1.3、专用寄存器的作用</h3><p>&#8195;&#8195;16位CPU内部有一个16位的标志寄存器，它包含9个标志位。这些标志位主要用来反映处理器的状态和运算结果的某些特征。各标志位在标志寄存器内的分布如图2.2所示。</p>
<p><strong>图2.2 16位/32位标志寄存器的示意图</strong></p>
<table>
<thead>
<tr>
<th style="text-align:center">15</th>
<th style="text-align:center">14</th>
<th style="text-align:center">13</th>
<th style="text-align:center">12</th>
<th style="text-align:center">11</th>
<th style="text-align:center">10</th>
<th style="text-align:center">9</th>
<th style="text-align:center">8</th>
<th style="text-align:center">7</th>
<th style="text-align:center">6</th>
<th style="text-align:center">5</th>
<th style="text-align:center">4</th>
<th style="text-align:center">3</th>
<th style="text-align:center">2</th>
<th style="text-align:center">1</th>
<th style="text-align:center">0</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">OF</td>
<td style="text-align:center">DF</td>
<td style="text-align:center">IF</td>
<td style="text-align:center">TF</td>
<td style="text-align:center">SF</td>
<td style="text-align:center">ZF</td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">　    AF</td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">　    PF</td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">　    CF</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table>
<thead>
<tr>
<th style="text-align:center">31</th>
<th style="text-align:center">…</th>
<th style="text-align:center">17</th>
<th style="text-align:center">16</th>
<th style="text-align:center">15</th>
<th style="text-align:center">14</th>
<th style="text-align:center">13</th>
<th style="text-align:center">12</th>
<th style="text-align:center">11</th>
<th style="text-align:center">10</th>
<th style="text-align:center">9</th>
<th style="text-align:center">8</th>
<th style="text-align:center">7</th>
<th style="text-align:center">6</th>
<th style="text-align:center">5</th>
<th style="text-align:center">4</th>
<th style="text-align:center">3</th>
<th style="text-align:center">2</th>
<th style="text-align:center">1</th>
<th>0</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="text-align:center">…</td>
<td style="text-align:center">…</td>
<td style="text-align:center">VM</td>
<td style="text-align:center">RF</td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">NT</td>
<td style="text-align:center">IOPL</td>
<td style="text-align:center">OF</td>
<td style="text-align:center">DF</td>
<td style="text-align:center">IF</td>
<td style="text-align:center">TF</td>
<td style="text-align:center">SF</td>
<td style="text-align:center">ZF</td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">　    AF</td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">PF</td>
<td style="text-align:center"></td>
<td style="text-align:center">CF</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>&#8195;&#8195;上面9个标志位可分为二组：运算结果标志位(有背景色的标志位)和状态控制标志位。前者受算术运算和逻辑运算结果的影响，后者受一些控制指令执行的影响。</p>
<p>&#8195;&#8195;有些指令的执行会改变标志位(如：算术运算指令等)，不同的指令会影响不同的标志位，有些指令的执行不改变任何标志位(如：MOV指令等)，有些指令的执行会受标志位的影响(如：条件转移指令等)，也有指令的执行不受其影响。</p>
<p>&#8195;&#8195;程序员要想熟练运用这些标志位，就必须掌握每个标志位的含义、每条指令的执行条件和执行结果对标志位的作用。</p>
<p><strong>注意</strong>：虽然知道每个标志位在标志寄存器内的具体位置是有好处的，但通常情况下，没有这个必要。在使用第5.2.9节中的“条件转移指令”时，系统会自动引用相应标志位的值来决定是否需要“转移”的，所以，不必过分强调标志位在标志寄存器内的具体位置。</p>

      
    </div>
    
    
    

    

    

    

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            <a href="/limh/tags/教程/" rel="tag"># 教程</a>
          
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        <div class="copyright">&copy; <span itemprop="copyrightYear">2019</span>
  <span class="with-love">
    <i class="fa fa-user"></i>
  </span>
  <span class="author" itemprop="copyrightHolder">土逗牛肉</span>

  
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  <div class="powered-by">由 <a class="theme-link" target="_blank" href="https://hexo.io">Hexo</a> 强力驱动</div>



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  <div class="theme-info">主题 &mdash; <a class="theme-link" target="_blank" href="https://github.com/iissnan/hexo-theme-next">NexT.Gemini</a> v5.1.4</div>




        







        
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        var arrObj = url.split("?");

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            var arr;

            for (var i = 0; i < arrPara.length; i++) {
                 arr = arrPara[i].split("=");

                if (arr != null && arr[0] === paraName) {
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